人教版高中物理必须2课件：重力势能

1、20207.4 重力势能人教版必修2 物理 实例1美国内华达州的亚利桑那陨石坑。它是5万年前，一颗直径约为3050米的陨石撞击地面的结果。撞击产生的能量超过在广岛爆炸的那颗原子弹的一千倍，并在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。 实例2 物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。 我们把物体由于处在一定的高度而具有的能量称之为重力势能那么，这种能量的大小与哪些因素有关呢？质量越大，高度越高，物体所具有的重力势能越大。想一想：如何定量表示物体的重力势能？举

2、高一物体，要克服重力做功，物体重力势能增加。物体高度下降，重力也要做功，物体重力势能减少。认识重力势能离不开对重力做功的研究。探究：质量为m的物体，从高为h1的位置，分别沿竖直方向、斜面、曲面下落到高度为h2的位置，重力做的功分别是多少？一、重力做功物体竖直下落 从 A 到 BAhBh1h2WG=mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2 G物体沿斜面运动 从 A 到 BABhLh1h2WG=mgLcos =mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2G物体沿曲面运动 从 A 到 Bh1h2h3ABhAh 1lW1=mglcos1=mg h 1W=W1+W2+W3+ W=mg h 1+

3、mg h 2 + mg h 3 + =mg （h 1+ h 2 + h 3 )=mg h =mgh1mgh2h1h2微元三种情况重力做功相同都为起 点终 点 重力对物体做功与路径无关，只与它的起点和终点位置的高度差有关。hh2h1AB1、重力做功特点： 重力对物体做功与路径无关，只与它的起点和终点的位置有关。一、重力做功2、重力做功：重力做功与mgh这个量的变化有关，且这个量包含了质量和高度两个量。 我们把物理量 mgh 叫做物体的重力势能Ep = mgh1. 重力势能 : 等于它所受到的重力与所处高 度的乘积.2.重力势能是标量，单位是焦耳（J）常用Ep表示，即二、重力势能3.重力做功与重力

4、势能的关系重力做功的表达式为：表示物体在初位置的重力势能表示物体在末位置的重力势能末态的重力势能初态的重力势能重力势能的变化量 如果重力做正功，WG0，EP1EP2，重力势能减少； 重力对物体做的功等于重力势能的减少量 如果重力做负功， WG0，EP1EP2，重力势能增加； 物体克服重力做的功等于重力势能的增加量重力做功对应重力势能的改变，重力做了多少功就有多少重力势能发生改变。3.重力做功与重力势能的关系想一想（脑筋急转弯）问：小明从五楼的窗台上跳下来为什么会安然无恙？答：向里跳到五楼的地板上 高度具有相对性计算重力势能之前需要先选定参考平面作为标准。高度h是相对的，所以重力势能mgh也是相

5、对的！(1)参考平面：高度取为0的水平面，也称零势能面。参考平面选取不同，重力势能的数值就不同。三、重力势能的相对性若以二楼的地面作为参考平面，质量均为m的物体A、B，离二楼地面的距离分别为h1、h2，思考A、B物体的重力势能情况。二楼房间里A 处的物体高度为h1，具有的重力势能为mgh1一楼房间里B 处的物体高度为-h2，具有的重力势能为-mgh2这里的负号表示什么含义？谁的重力势能大？想一想练一练：如图，质量m = 1kg的小球，从桌面上方高h1 = 1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8m请按要求填写下表(g=10m/s)参考面小球在A处的重力势能小球在B处的

6、重力势能整个过程中重力做功整个过程中重力势能的变化桌 面 地 面 h1h2AB（2）选取不同的参考平面,同一位置物体的重力势能的数值不同。对一个确定的过程，重力做功和重力势能变化与参考面的选择无关。12J- 8J20J减少20J20J020J减少20J （1）物体的重力由地球吸引产生，所以重力势能也应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。 （2）不只是重力势能，任何形式的势能，都是相应的物体系统由于其中各物体之间，或物体内的各部分之间存在相互作用而具有的能，是由各物体的相对位置决定的。所以势能也叫位能，与相互作用的物体的相对位置有关。四、势能是系统共有的五、弹性

7、势能撑竿跳高运动员手中弯曲的竿发生了弹性形变，杆的各部分之间都有弹力的相互作用。发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫作弹性势能。特点：弹性势能跟形变的大小有关系。例如，在弹性限度内，弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关。另外，弹簧的弹性势能还跟弹簧的劲度系数有关。重力做功重力势能相对性-参考平面标量系统性与路径无关（微元思想方法）课堂小结弹性势能跟形变的大小有关系，对于弹簧还与劲度系数有关。1.如图，质量为m 的足球在地面 1的位置被踢出后落到地面3 的位置，在空中达到的最高点2 的高度为h。重力加速度为g。（1）足球由位置1 运动到位置2 时，重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？（2）足球由位置2 运动到位置3 时，重力做了多少功？足球的重力势能减少了多少？（3）足球由位置1运动到位置3 时，重力做了多少功？足球的重力势能变化了多少？反馈练习：（1）mgh、mgh（2）mgh、mgh（3）0、02.以下说法是否正确？如果正确，说出一种可能的实际情况；如果不正确，说明这种说法为什么错误。（1）物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1 J，但物体重力势能的增加量不是1 J。（2）物体受拉力作用向上匀速运动，拉力做的功是1